Измеритель коэффициента шума (стр. 10 из 15)

Энергосбережение

LVDS технология обеспечивает сбережение энергии по нескольким направлениям. Мощность, рассеиваемая нагрузкой (100 Ом терминатор), составляет менее 1.2 мВт. Для сравнения, RS-422 передатчик обеспечивает 3 В на нагрузке 100 Ом, что составляет 90 мВт потребления - это в 75 раз больше чем LVDS. Микросхемы LVDS изготавливаются по КМОП технологии, благодаря чему имеют малое статическое потребление. Помимо малой рассеиваемой мощности на нагрузке и статического потребляемого тока, LVDS имеет меньшее потребление и благодаря токовому режиму работы схемы передатчика. Эта схема сильно подавляет составляющие тока потребления, зависящие от частоты переключения передатчика. Зависимость тока потребления LVDS передатчика от частоты переключения практически постоянна в диапазоне частот от 10МГц до 100 МГц.

7.2 Расчет линий передачи вход АЦП, выход ЦАП

Расчет линий передачи производился в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004. Схема исследуемой цепи АЦП представлена на рисунках 7.7

Рисунок 7.7 - Схема входной линии передачи АЦП

АЧХ входной фильтрующей цепи АЦП приведена на рисунке 7.8

Рисунок 7.8 - АЧХ входной фильтрующей цепи АЦП

В качестве выходной фильтрующей цепи ЦАП используется ФНЧ 100 МГц, расчет которого был проведен в пункте 5.2

8. Расчет надежности блока ЦОС ПЧ

Расчет надежности проводится с целью определения вероятности безотказной работы блока ЦОС ПЧ и проверки её соответствия требованиям по надежности, заданным в техническом задании.

Расчет среднего времени наработки на отказ блока ЦОС ПЧ проведен по схеме электрической принципиальной. В соответствии с требованиями технического задания наработка на отказ должна составлять не меньше 5000 часов.

Среднее время наработки до первого отказа определяется следующим образом:

, (8.1)

где

- интенсивность отказов системы, 1/ч;

Значения эксплуатационной интенсивности отказов большинства групп ЭРИ рассчитываются по математической модели, имеющей вид:

, (8.2)

где

- количество ЭРИ одного типа;

- исходная (т.н. базовая) интенсивность отказов типа (группы) ЭРИ, приведенная к условиям: номинальная электрическая нагрузка при температуре окружающей среды toкр = 25°С, 1/ч;

- коэффициент режима, учитывающий изменение

в зависимости от электрической нагрузки и (или) температуры окружающей среды;

- коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов;

- число учитываемых факторов.

Значения эксплуатационной интенсивности отказов всей системы рассчитывается по формуле:

, (8.3)

где

- количество ЭРИ различных типов;

- значение эксплуатационной интенсивности отказов каждой группы ЭРИ, рассчитанное по формуле (8.3), 1/ч.

Коэффициенты

для различных групп элементов, а также базовые интенсивности отказов

возьмём из [2] для ЭРА соответствующей гр. 1.3 – 1.10 по ГОСТ РВ 20.39.304 - 98.

Результаты расчета надежности по формулам (8.2), (8.3) для групп ЭРИ приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Интенсивности отказов групп ЭРИ, входящих в блок ЦОС ПЧ

Наименование группы	Кол-во	, 1/ч	, 1/ч
Резисторы	58	0,149	8,64
Конденсаторы	126	0,014	1,76
Катушки индуктивности	8	0,018	0,144
Диоды	3	0,075	0,23
Трансформаторы	3	0,01	0,03
Микросхемы цифровые	6	0,19	1,14
Микросхемы аналоговые	8	0,34	2,72
Разъемы	6	0,8	4,8
Соединения пайкой	700	0,05	35
Блок ЦОС ПЧ

Тогда среднее время наработки до первого отказа по формуле (8.1) равно:

Требования по надежности, заложенные в ТЗ, выполняются.

9. Обеспечение безопасности жизнедеятельности

9.1 Задачи безопасности жизнедеятельности

Раздел безопасности жизнедеятельности изучает вопросы безопасности труда, правовой охраны труда, инженерной психологии и организации труда, теоретические основы электробезопасности. Поскольку в процессе работы возможны несчастные случаи, а также нарушение правил техники безопасности и производственных инструкций обслуживающим персоналом, которые могут быть причиной травм и профессиональных заболеваний, то предусматриваются технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасный труд на производстве, Кроме того, правильная организация труда уменьшает действие вредных производственных факторов.

9.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика

9.2.1 Влияние опасных и вредных факторов на разработчика

При проектировании блока цифровой обработки сигнала, который входит в состав измерителя коэффициента шума, основным видом работ является изучение литературы, ее анализ и выбор элементной базы. При проведении такого рода работ необходимо учитывать воздействие на разработчика опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ), которые могут привести к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или снижению работоспособности.

Вредные и опасные факторы, с которыми сталкивается разработчик на рабочем месте, согласно ГОСТ 12.0.003-74*. «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» подразделяются по природе воздействия на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим ОВПФ относятся:

· повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

· повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

· повышенный уровень шума на рабочем месте;

· повышенная и пониженная влажность воздуха;

· недостаточная освещенность рабочего места;

· повышенный уровень электромагнитных полей;

· повышенный уровень статического электричества;

· опасность поражения электрическим током;

· повышенный уровень электромагнитных излучений;

· отсутствие или недостаток естественного света;

· недостаточная освещенность рабочей зоны.

К химическим ОВПФ относятся химические вещества, которые по характеру воздействия на организм человека являются раздражающими и проникают в организм человека через органы дыхания.

Биологические ОВПФ в данном помещении отсутствуют.

К психофизиологическим ОВПФ относятся:

· нервно-эмоциональные перегрузки;

· умственное напряжение.

9.2.2 Производственная санитария

Рациональная организация рабочего места обеспечивает удобство при выполнении работ, экономию сил и времени работающего, безопасность условий труда. При планировании промышленных помещений необходимо соблюдать нормы полезной площади для работающих и объем промышленного помещения. Объем помещения, где находится рабочее место разработчика, составляет 56 м3, при этом его размеры: длина - 4 м; ширина - 4 м; высота - 3.5 м.

Исходя из данных габаритов, площадь помещения равна 16 м2. В помещении оборудовано 2 рабочих места, следовательно, на одного работника приходится 8 м2 площади и 28 м3 объема, что удовлетворяет санитарным нормам, согласно которым объем на одного работающего должен превышать 20 м3, а площадь 6 м2.

Для обеспечения безопасности жизнедеятельности работников в помещении следует поддерживать требуемое качество воздуха. Для поддержания определенных параметров микроклимата используются отопление, вентиляция и кондиционирование, которые являются важнейшей частью инженерного сооружения.